離子交換:以離子交換劑上的可交換離子與液相中離子間發生交換為基礎的分離方法。廣泛采用人工合成的離子交換樹脂作為離子交換劑,它是具有網狀結構和可電離的活性基團的難溶性高分子電解質。根據樹脂骨架上的活性基團的不同,可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂、螯合樹脂和氧化還原樹脂等。用于離子交換分離的樹脂要求具有不溶性、一定的交聯度和溶脹作用,而且交換容量和穩定性要高。
離子交換反應是可逆的,而且等當量地進行。由實驗得知,常溫下稀溶液中陽離子交換勢隨離子電荷的增高,半徑的增大而增大;高分子量的有機離子及金屬絡合陰離子具有很高的交換勢。高極化度的離子如Ag+、Tl+等也有高的交換勢。離子交換速度隨樹脂交聯度的增大而降低,隨顆粒的減小而增大。溫度增高,濃度增大,交換反應速率也增快。
離子交換樹脂可以再生。將交換耗竭的離子交換樹脂和適當的酸、堿或鹽溶液發生交換,使樹脂轉化為所需要的型式,叫做再生。這類酸、堿或鹽就叫再生劑。
設備:離子交換過程常在離子交換器中進行。離子交換器類似壓力濾池,外殼為一鋼罐;離子交換通常采用過濾方式,濾床由交換劑構成,底部為附有濾頭的管系。
離子交換分離廣泛用于:①水的軟化、高純水的制備、環境廢水的凈化。②溶液和物質的純化,如鈾的提取和純化。③金屬離子的分離、痕量離子的富集及干擾離子的除去。④抗菌素的提取和純化等。
反滲透(RO):RO(Reverse Osmosis)反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術,源于美國二十世紀六十年代宇航科技的研究,后逐漸轉化為民用,目前已廣泛運用于科研、醫藥、食品、飲料、海水淡化等領域。
RO反滲透膜孔徑小至納米級(1納米=10-9米),在一定的壓力下,H2O分子可以通過RO膜,而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。

一般性的自來水經過RO膜過濾后的純水電導率5μs/cm(RO膜過濾后出水電導=進水電導×除鹽率,一般進口反滲透膜脫鹽率都能達到99%以上,5年內運行能保證97%以上。對出水電導要求比較高的,可以采用2級反滲透,再經過簡單的處理,水電導能小于1μs/cm), 符合國家實驗室三級用水標準。


